CN1952351A - 液压气流喷射飞轮气涡转子高速发动机 - Google Patents

液压气流喷射飞轮气涡转子高速发动机 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种由动力与液压部分构成的液压气流喷射飞轮气涡转子高速发动机。其主轴上主要设有涡轮风扇、发电机、轴流飞轮气涡转子及由液气泵、润滑油泵连接组成的一组与两个液气泵连接组成的另一组合泵与至少三个轴流飞轮气涡转子邻接，动力外壳的尾端设置有带排气管的轴流飞轮外壳及连接有起动机的轴流飞轮。该机利用液气作能源，通过一系列的机械运转压缩成巨大的高压液气作动力，推动轴流飞轮气涡转子循环地高速旋转，转速达12000转/分钟。它运转平稳，噪音小，功率大，其结构紧凑，体积小，密封性强，散热、冷却效果好，对制造材料无特殊要求，成本低。适于飞机、火车、轮船、汽车等各种车辆及发电、农用机械作原动机使用。

Description

液压气流喷射飞轮气涡转子高速发动机
技术领域
本发明属于发动机技术领域，特别涉及一种液、气体作能源的液压气流喷射飞轮气涡转子高速发动机。
背景技术
通常使用的汽轮机、燃气机、喷气机等各种类型往复式运动的发动机，它们均利用燃料作能源转换成的高温气流，自机身前端向后端直线喷射至叶片转子上，使叶片转子旋转。旋转时，其扭矩大、振动大、运转不平稳、噪音大、污染严重。由于其内设零部件多，并较长时间地受到高温燃气流的推压，易损坏、变形，致使发动机不能工作。这种类型的发动机制造时必须采用特殊、贵重的耐高温合金钢材，工艺复杂，制造困难，成本高。
发明内容
本发明的目的，在于针对以上所述的发动机存在着的弊端和问题，提供一能种克服机械运动的惯性作用，以液、气体作能源，输出功率大，转速高，运转平稳，噪音小，污染少，使用效果好，可广泛用于飞机、火车、轮船、汽车、摩托车等各种车辆及发电、农用机械作原动机使用的液压气流喷射飞轮气涡转子高速发动机。
本发明的发动机由动力、液气两大部分构成。动力部分由主轴、紧固件、涡轮风扇、发电机、涡轮风扇外壳、轴承套、润滑油通道管、缸盖、螺栓、密封圈、轴流飞轮气涡转子、缸体、缸体润滑管道、液气泵、泵壳、散热管、固定架、轴流飞轮外壳、轴流飞轮、轴承、动力外壳、排气管、高压液气喷嘴、外函散热通风道、内函散热通风道、密封片、起动机、润滑油泵零部件组成。
液气部分由润滑油分配管、纵向储存循环管、三次高压循环管、液气外壳、超压制控循环管、密封盖、液气滤清器、排污螺栓、二次高压循环管、横向储存循环管、起动阀、一次高压循环管、润滑油排出管、高压液气排出管、单液气泵排出管、内润滑油循环进油管、高压润滑油排出管、外润滑油加油管、高压液气通道管、外液气进入管、尾端内液气进入管、双液气泵排出管、液气连通管、隔板、液气外壳螺栓、首端内液气进入管、润滑油滤清器零部件组成。
本发明的发动机动力部分的主轴经轴承套紧固于动力外壳上，动力外壳的尾端设置有带排气管的轴流飞轮外壳，底端设置有液气部分。涡轮风扇与发电机连接成一体紧固于主轴的前端。设置有散热管的液气泵与设置有散热管的润滑油泵连接组成一组合泵，分别设置有散热管的另两个液气泵连接组成另一组合泵。至少两组合泵与至少三个轴流飞轮气涡转子邻接，并分别紧固于主轴上，主轴的尾端设置有与起动机连接的轴流飞轮。液气泵、润滑油泵分别经固定架与泵壳连接，泵壳与缸体连接，缸体上设置有缸盖。
本发明的发动机的单液气泵与润滑油泵连接组成的一组合泵与另两个液气泵连接组成的另一组合泵为两组四泵，其结构相同，用途不同。液气泵由外排液气道、内排液气道，滑片和设置有压力轨道的液气泵转子依次连接组成。液气泵的上、下端与润滑油泵的上、下端均分别经散热管连接件与散热管连接。分别设置有密封盖的液气滤清器、润滑油滤清器分别经其管道与液气泵、润滑油泵连接。液气滤清器、润滑油滤清器的底部分别设置有排污螺栓。
本发明的发动机，其主轴上设置有三个相同结构的轴流飞轮气涡转子，其首、中、尾端的轴流飞轮气涡转子上分别设置有相同结构的首、中、尾端高压液气喷嘴。首端高压液气喷嘴的一侧与设置有超压制控循环管的一次高压液气循环管和设置有隔板的左、右横向储存循环管、起动阀、双液气排出管及散热管依次连接。首端高压液气喷嘴的另一侧与首端高压液气排出管、二次高压循环管依次连接。中端高压液气喷嘴的另一侧与中端高压液气排出管、三次高压循环管依次连接。尾端高压液气喷嘴的另一侧与尾端高压液气排出管、纵向储存循环管、液气连通管、外液气进入管、内液气进入管、双液气泵排出管、高压液气通道管、首端内液气进入管依次连接。轴流飞轮气涡转子的两侧设置有密封圈，轴流飞轮气涡转子的槽内沿圆周由内向外设置有内函散热通风道、外函散热通风道、缸体润滑管道、密封片。
本发明的发动机动力外壳的首端设置的涡轮风扇外壳与首端的上、下缸盖连接，首、中、尾端的缸盖与首、中、尾端的缸体经螺栓紧固。首、中、尾端的上、下缸盖上分别设置有润滑油分配管、润滑油排出管。润滑油分配管与外润滑油加油管连接，润滑油排出管与内润滑油循环进油管连接。润滑油分配管、润滑油排出管上分别设置有润滑油通道管。液气外壳经液气外壳螺栓紧固于动力外壳的底端。
本发明的发动机利用液气作能源，通过一系列的机械运转压缩成高压液气，经密闭的管道传递液压气流所产生的巨大静压力去推动首、中、尾端的轴流飞轮气涡转子同时循环地高速旋转产生的巨大能量作动力。其工作原理是启动起动机，使轴流飞轮旋转而带动主轴上的发电机的渦轮风扇旋转，将液气吸入机内经双液气泵压缩成高压液气。高压液气经散热管散热、冷却后进入单液气泵压缩，经散热管散热、冷却后由单液气泵排出管排出，再经起动阀、一次高压循环管至首端高压液气喷嘴喷出，则推动首端轴流飞轮气涡转子旋转一周，再由首端高压液气排出管排出至二次高压循环管，经中端高压液气喷嘴喷出，则推动中端轴流飞轮气涡转子旋转一周，再经中端高压液气排出管排出，经三次高压循环管至尾端高压液气喷嘴喷出，则推动尾端轴流飞轮气涡转子旋转一周，再由尾端高压液气排出管排出至纵向储存循环管、液气连通管、尾端内液气进入管至液气滤清器，再经双液气泵排出管、高压液气通道管、首端内液气进入管至单液气泵，由单液气泵排出管排出，再经起动阀、一次高压循环管至首端高压液气喷嘴喷出，如此周而复始地运转。
润滑油由外润滑油加油管进入润滑油滤清器，经润滑油泵压缩成高压润滑油，高压润滑油经散热管散热、冷却，依次进入润滑油分配管、润滑油排出管、缸体润滑管道，再经润滑油循环进油管通过润滑油滤清器的管道进入润滑油泵压缩成高压润滑油，如此周而复始地运转，从而达到本发明的发动机减少摩擦阻力和减轻零部件之间磨损，降低功率损失，确保其正常运行和延长使用寿命的目的。
本发明的发动机采用高压液体和高压空气作动力，推动首、中、尾端的轴流飞轮气涡转子循环地高速旋转，转速达12000转/分钟。它运转平稳，噪音小，功率大。其结构紧凑，体积小，密封性强，散热、冷却效果好，对制造材料无特殊要求，成本低。适于飞机、火车、轮船、汽车等各种车辆及发电、农用机械作原动机使用。
附图说明
图1，系本发明的发动机的主视图；
图2，系图1的左侧剖视图；
图3，系图1底部的俯视图；
图4，系图3的流程图；
图5，系液气泵的主(剖)视图；
图6，系液气泵的俯视图；
图7，系单液气泵与液气部分连接的剖视图；
图8，系润滑油泵与液气部分连接的剖视图
图9，系双液气泵与液气部分连接的剖视图；
图10，系首端轴流飞轮气涡转子与液气部分连接的剖视图；
图11，系中端轴流飞轮气涡转子与液气部分连接的剖视图；
图12，系尾端轴流飞轮气涡转子与液气部分连接的剖视图；
图13，系轴流飞轮外壳与尾端缸盖连接的剖视图。
具体实施方式
以下结合上述附图实例，对本发明的发动机具体实施方式作进一步详述。本发明的发动机的实例包括动力、液气两大部分构成。动力部分由主轴1、紧固件2、涡轮风扇3、发电机4、涡轮风扇外壳5、轴承套6、润滑油通道管7、缸盖8、螺栓9、密封圈10、轴流飞轮气涡转子11、缸体12、缸体润滑管道13、液气泵14、泵壳15、散热管16、固定架17、轴流飞轮外壳18、轴流飞轮19、轴承20、动力外壳21、排气管22、高压液气喷嘴24、外函散热通风道36、内函散热通风道37、密封片39、起动机56、润滑油泵60组成。
液气部分由润滑油分配管23、纵向储存循环管25、三次高压循环管26、液气外壳27、超压制控循环管28、密封盖29、液气滤清器30、排污螺栓31、二次高压循环管32、横向储存循环管33、起动阀34、一次高压循环管35、润滑油排出管38、高压液气排出管40、单液气泵排出管41、内润滑油循环进油管42、高压润滑油排出管43、外润滑油加油管44、高压液气通道管45、外液气进入管46、尾端内液气进入管47、双液气泵排出管48、液气连通管49、隔板57、液气外壳螺栓58、首端内液气进入管59、润滑油滤清器61组成。
本发明的发动机，其动力部分的主轴1经设置有轴承20的轴承套6紧固于动力外壳21上。动力外壳21的尾端设置有带排气管22的轴流飞轮外壳18，底端设置有液气部分。涡轮风扇3与发电机4的磁瓦连接成一体，并经紧固件2紧固于主轴1前端的键槽62上。设置有散热管16的液气泵14与设置有散热管16的润滑油泵60连接组成一组合泵，分别设置有散热管16的另两个液气泵14连接组成另一组合泵。至少两组合泵与至少三个轴流飞轮气涡转子11邻接，并分别经紧固件2紧固于主轴1的键槽62上，主轴1的尾端设置有与起动机56连接的轴流飞轮19。液气泵14、润滑油泵60的两侧分别经固定架17与泵壳15连接，泵壳15与缸体12连接，缸体12上设置有缸盖8。
本发明的发动机上设置的单液气泵14与润滑油泵60连接组成的一组合泵与另两个液气泵14连接组成的另一组合泵为两组四泵，其结构相同，用途不同，它们是本发明产生高压液气作动力能量的重要部件。液气泵14由外排液气道54、内排液气道53、滑片51和设置有压力轨道52的液气泵转子50依次连接组成。液气泵14的上、下端与润滑油泵60的上、下端均分别经散热管连接件55与散热管16连接。分别设置有密封盖29的液气滤清器30、润滑油滤清器61分别经其管道与液气泵14、润滑油泵60连接。液气滤清器30、润滑油滤清器61的底部分别设置有排污螺栓31。
本发明的发动机，其主轴1上设置有三个相同结构的轴流飞轮气涡转子11，它们是本发明产生推动力的重要部件。其首、中、尾端轴流飞轮气涡转子11上分别设置有相同结构的首、中、尾端高压液气喷嘴24。首端高压液气喷嘴24的一侧与设置有超压自控循环管28的一次高压液气循环管35和设置有隔板57的左、右横向储存循环管33、起动阀34、双液气泵排出管48及散热管16依次连接。首端高压液气喷嘴24的另一侧与首端高压液气排出管40、二次高压循环管32依次连接。中端高压液气喷嘴24的另一侧与中端高压液气排出管40、三次高压循环管26依次连接。尾端高压液气喷嘴24的另一侧与尾端高压液气排出管40、纵向储存循环管25、液气连通管49、外液气进入管46、内液气进入管47、双液气泵排出管48、高压液气通道管45、首端内液气进入管59依次连接。轴流飞轮气涡转子11的两侧设置有密封圈10，轴流飞轮气涡转子11的槽内沿圆周由内向外设置有内函散热通风道37、外函散热通风道36、缸体润滑管道13、密封片39。
本发明的发动机的动力外壳21的首端设置的涡轮风扇外壳5与首端的上、下缸盖8连接，首、中、尾端的缸盖8与首、中、尾端的缸体12经螺栓9紧固。首、中、尾端的上、下缸盖8上分别设置有润滑油分配管23、润滑油排出管38。润滑油分配管23与外润滑油加油管44连接，润滑油排出管38与内润滑油循环进油管42连接。润滑油分配管23、润滑油排出管38上分别设置有润滑油通道管7。液气外壳27经液气外壳螺栓58紧固于动力外壳21的底端。

Claims (9)

1、一种液压气流喷射飞轮气涡转子高速发动机，其特征在于动力部分的主轴(1)经轴承套(6)紧固于动力外壳(21)上，动力外壳(21)的尾端设置有带排气管(22)的轴流飞轮外壳(18)、底端设置有液气部分，涡轮风扇(3)与发电机(4)连接成一体紧固于主轴(1)的前端，设置有散热管(16)的液气泵(14)与设置有散热管(16)的润滑油泵(60)连接组成一组合泵，分别设置有散热管(16)的另两个液气泵(14)连接组成另一组合泵，至少两组合泵与至少三个轴流飞轮气涡转子(11)邻接，并分别紧固于主轴(1)上，主轴(1)的尾端设置有与起动机(56)连接的轴流飞轮(19)，液气泵(14)、润滑油泵(60)分别经固定架(17)与泵壳(15)连接，泵壳(15)与缸体(12)连接，缸体(12)上设置有缸盖(8)。
2、根据权利要求1所述的发动机，其特征在于液气泵(14)由外排液气道(54)、内排液气道(53)、滑片(51)和设置有压力轨道(52)的液气泵转子(50)依次连接组成。
3、根据权利要求1所述的发动机，其特征在于液气泵(14)的上、下端与润滑油泵(60)的上、下端均分别经散热管连接件(55)与散热管(16)连接，分别设置有密封盖(29)的液气滤清器(30)、润滑油滤清器(61)分别经其管道与液气泵(14)、润滑油泵(60)连接。
4、根据权利要求1所述的发动机，其特征在于三个轴流飞轮气涡转子(11)按首、中、尾端分别设置有高压液气喷嘴(24)，首端高压液气喷嘴(24)的一侧与设置有超压自控循环管(28)的一次高压循环管(35)和设置有隔板(57)的左、右横向储存循环管(33)、起动阀(34)、双液气泵排出管(48)及散热管(16)依次连接，首端高压液气喷嘴(24)的另一侧与首端高压液气排出管(40)、二次高压循环管(32)依次连接，中端高压液气喷嘴(24)的另一侧与中端高压液气排出管(40)、三次高压循环管(26)依次连接，尾端高压液气喷嘴(24)的另一侧与尾端高压液气排出管(40)、纵向储存循环管(25)、液气连通管(49)、外液气进入管(46)、内液气进入管(47)、双液气泵排出管(48)、高压液气通道管(45)、首端内液气进入管(59)依次连接。
5、根据权利要求1或4所述的发动机，其特征在于轴流飞轮气涡转子(11)的两侧设置有密封圈(10)，轴流飞轮气涡转子(11)的槽内沿圆周由内向外设置有内函散热通风道(37)、外函散热通风道(36)、缸体润滑管道(13)、密封片(39)。
6、根据权利要求1所述的发动机，其特征在于涡轮风扇外壳(5)与首端上、下缸盖(8)连接，首、中、尾端的缸盖(8)与首、中、尾端的缸体(12)经螺栓(9)紧固。
7、根据权利要求1或6所述的发动机，其特征在于首、中、尾端的上、下缸盖(8)上分别设置有润滑油分配管(23)、润滑油排出管(38)，润滑油分配管(23)与外润滑油加油管(44)连接，润滑油排出管(38)与内润滑油循环进油管(42)连接，润滑油分配管(23)、润滑油排出管(38)上分别设置有润滑油通道管(7)。
8、根据权利要求3所述的发动机，其特征在于液气滤清器(30)、润滑油滤清器(61)的底部分别设置有排污螺栓(31)。
9、根据权利要求1所述的发动机，其特征在于液气外壳(27)经液气外壳螺栓(58)紧固于动力外壳(21)的底端。
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